本發明涉及醫療與美容注射器械和生物醫藥技術領域,更具體地,涉及一種空心金屬微針陣列和具有其的注射針頭、注射器、預灌裝注射器。
背景技術:
根據制造工藝和固定金屬微針的襯底材質,相關技術中的金屬微針陣列的結構大致可分為三種,一種是采用蒸發或濺射、電鍍、光刻和刻蝕等一系列微電子工藝制造出全金屬材質的微針陣列及其襯底,它的主要問題是金屬太薄而導致結構非常脆弱、普遍采用瓶口式針尖易于堵塞而難以實用,且制造成本高、生產周期長、工藝復雜。第二種是先在金屬、聚合物等其它材質基座上加工出通孔陣列后,再采用焊接或膠粘劑粘接的方法將金屬毛細管逐一固定在通孔中。如何夾持單個纖細短小的金屬微針并對其進行高質量的焊接或粘結無疑將面臨嚴峻的挑戰。第三種是采用類似注塑的方法,先將金屬毛細管排列成陣列后再填充液態聚合物并固化成型,這種結構中襯底是一整塊聚合物材料,其結構堅固、實用性較強,但制造過程中存在微針排列工藝復雜、設備成本高、微針間距難以縮小、結構單一、靈活性差、可供操作的微針數量較少等諸多問題。
技術實現要素:
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
為此,本發明提出一種空心金屬微針陣列,該空心金屬微針陣列的結構簡單,樣式靈活,制造工藝簡單,可塑性強、一致性好,重復性高,可用于批量生產,應用范圍廣。
本發明還提出一種具有上述空心金屬微針陣列的注射針頭。
本發明還提出一種具有上述空心金屬微針陣列的注射器。
本發明還提出一種具有上述空心金屬微針陣列的預灌裝注射器。
根據本發明第一方面實施例的空心金屬微針陣列,包括:有槽基座、多個金屬毛細管和膠粘劑,所述有槽基座具有上表面、側面和下表面,所述有槽基座上設有至少兩個間隔開布置、互相平行且上下貫通的凹槽,多個所述金屬毛細管分別放置并通過膠粘劑固定在多個所述凹槽內,每個所述金屬毛細管的上端分別凸出于所述基座的上表面向上延伸且形成為適于穿刺、避免阻塞的針頭,所述膠粘劑涂覆在有槽基座的側面后固化并將所述金屬毛細管固定在所述凹槽處。
根據本發明實施例的空心金屬微針陣列,通過在有槽基座上設置有至少兩個間隔開布置、互相平行的凹槽,將多個金屬毛細管分別放置在多個凹槽處并通過膠粘劑固定,使金屬毛細管以線性陣列結構單元進行組裝,不僅結構較簡單,堅固性好,結構穩定、可靠,設計靈活多樣,易于滿足不同的實際需求,且制造工藝十分簡單,具有較好的一致性,重復性高,非常適用于機械化低成本組裝批量生產。該空心金屬微針陣列的結構簡單、制造工藝簡單、可塑性強、一致性好、重復性高、可用于批量生產、應用范圍廣。
另外,根據本發明實施例的空心金屬微針陣列,還可以具有如下附加的技術特征:
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座的全部側面覆蓋有一層固化的所述膠粘劑。
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座的上表面涂覆有固化的所述膠粘劑。
根據本發明的一個實施例,所述金屬毛細管的個數與所述凹槽的個數一一對應,每個所述凹槽內分別放置有一個所述金屬毛細管。
根據本發明的一個實施例,所述凹槽的寬度為d,所述金屬毛細管的外徑為D,D≤d<2D。
根據本發明的一個實施例,所述凹槽的深度為h,所述金屬毛細管的外徑為D,0.5≤h/D≤1.5。
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座形成為圓柱狀或板狀或條狀或弧狀或環狀,多個所述凹槽在所述有槽基座的側面間隔分布。
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座包括至少兩個,至少兩個所述有槽基座的側面兩兩相對布置且通過膠粘劑密封相連以固定成一個復合有槽基座。
根據本發明的一個實施例,所述復合有槽基座包括第一有槽基座和第二有槽基座,所述第一有槽基座形成為圓柱狀,所述第二有槽基座形成為套設在所述第一有槽基座外周側面的環形或中間有斷面的C形。
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座或所述有槽復合基座的側面通過膠粘劑與無槽基座密封相連以固定成為一個整體,所述無槽基座的側面上沒有所述凹槽。
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座形成圓柱狀且中部設有上下貫通的通孔,所述通孔內插接固定有所述金屬毛細管。。
根據本發明的一個實施例,所述凹槽包括互相連通的豎直段和導向段,所述豎直段設在所述有槽基座的側部且沿所述有槽基座的軸向延伸,所述導向段設在所述有槽基座的上表面上且與所述豎直段的上端連通,所述金屬毛細管包括第一管段、第二管段和第三管段,所述第一管段放置在所述豎直段內,所述第二管段放置在所述導向段內,所述第三管段沿所述有槽基座的軸向突出所述有槽基座的上表面向上延伸。
根據本發明的一個實施例,所述金屬毛細管的下端向下突出于所述有槽基座的下表面向下延伸。
根據本發明的一個實施例,所述金屬毛細管的下端形成為適于穿刺且避免阻塞的針頭。
根據本發明的一個實施例,所述有槽基座采用聚合物材料制造。
根據本發明第二方面實施例的注射針頭,包括:針座和根據上述實施例中所述的空心金屬微針陣列,所述針座具有互相導通的第一端口和第二端口,所述第一端口形成為適于連接注射筒的注射接口,所述空心金屬微針陣列通過膠粘劑密封、固定在所述第二端口內。
根據本發明第三方面實施例的注射器,包括:注射筒和根據上述實施例中所述的空心金屬微針陣列,所述注射筒具有注射接口,所述空心金屬微針陣列通過膠粘劑密封、固定在所述注射接口內。
根據本發明的一個實施例,所述注射器還包括:自毀結構,所述自毀結構設在所述注射接口內,所述空心金屬微針陣列通過膠粘劑密封、固定在所述自毀結構上,所述自毀結構被構造成適于容納所述空心金屬微針陣列不可逆的縮入。
根據本發明第四方面實施例的預灌裝注射器,包括:針座、取液針、根據上述實施例中所述的空心金屬微針陣列和注射液存儲器,所述針座具有互相導通的第一端口和第二端口,所述第一端口形成為適于連接注射液存儲器的接口,所述第一端口與所述第二端口之間設有隔層,所述隔層上設有貫通所述第一端口和所述第二端口的貫穿孔,所述取液針插接并通過膠粘劑密封、固定在所述貫穿孔內,所述取液針朝向所述第一端口的一端形成為針頭,所述空心金屬微針陣列通過膠粘劑固定在所述第二端口內且與所述隔層之間限定出空腔,所述注射液存儲器可插入所述第一端口內并能相對移動,且所述注射液存儲器的頂蓋彈性體適于被所述取液針穿刺取液。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
圖1為根據本發明實施例的空心金屬微針陣列的結構示意圖;
圖2為根據本發明另一個實施例的空心金屬微針陣列的結構示意圖;
圖3為根據本發明一個實施例的空心金屬微針陣列的有槽基座的結構示意圖;
圖4為根據本發明另一個實施例的空心金屬微針陣列的俯視圖;
圖5為根據本發明又一個實施例的空心金屬微針陣列的結構示意圖;
圖6為根據本發明再一個實施例的空心金屬微針陣列的俯視圖;
圖7為根據本發明實施例的空心金屬微針陣列的俯視圖;
圖8為根據本發明再一個實施例的空心金屬微針陣列的剖視圖;
圖9為根據本發明又一個實施例的空心金屬微針陣列的剖視圖;
圖10為根據本發明另一個實施例的空心金屬微針陣列的剖視圖;
圖11為根據本發明實施例的注射針頭的結構剖視圖;
圖12為根據本發明實施例的預灌裝注射器的結構剖視圖。
附圖標記:
100:預灌裝注射器;
10:空心金屬微針陣列;
11:有槽基座;
11a:凹槽;11aa:豎直段;11ab:導向段;
111:上表面;112:下表面;113:側面;
114:第一有槽基座;114a:通孔;115:第二有槽基座;
12:金屬毛細管;
121:針頭;122:第一管段;123:第二管段;124:第三管段;
13:膠粘劑;
14:無槽基座;
20:針座;
21:第一端口;22:第二端口;23:隔層;23a:貫穿孔;
30:取液針。
40:注射液存儲器;41:頂蓋彈性體;42:活塞。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
下面首先結合附圖1至圖10具體描述根據本發明第一方面實施例的空心金屬微針陣列10。
如圖1至圖3所示,根據本發明實施例的空心金屬微針陣列10包括:有槽基座11、多個金屬毛細管12和膠粘劑13,有槽基座11具有上表面111、下表面112和側面113,有槽基座11的側面113上設有至少兩個間隔開布置、相互平行且上下貫通的凹槽11a,多個金屬毛細管12分別放置在多個凹槽11a內,每個金屬毛細管12的上端分別凸出于有槽基座11的上表面111向上延伸且形成為適于穿刺、避免阻塞的針頭121,膠粘劑13涂覆在有槽基座11的側面113并將金屬毛細管12固定在凹槽11a處。
換言之,該空心金屬微針陣列10由有槽基座11、多個金屬毛細管12和膠粘劑13組成,有槽基座11的上側和下側分別形成上表面111和下表面112,有槽基座11的側面113上設有至少兩個互相平行的凹槽11a,且兩個凹槽11a按照一定間距間隔開布置,每個凹槽11a沿著有槽基座11的厚度方向(如圖1和圖3所示的上下方向)上下貫通,多個凹槽11a內分別放置有多個金屬毛細管12,每個金屬毛細管12的上端分別形成為針頭121,且針頭121相對于有槽基座11的上表面111向上延伸,可以用來進行穿刺,將膠粘劑13涂覆在有槽基座11的側面113,尤其是放置在金屬毛細管12的凹槽11a處,待膠粘劑13固化后就可以在凹槽11a處將金屬毛細管12固定住,操作簡單,固定牢靠。
具體地,至少兩個金屬毛細管12分別間隔開設置,并通過膠粘劑13固定在有槽基座11的側面113上的至少兩個互相平行的凹槽11a內,每個金屬毛細管12的上端為凸出于有槽基座11的上表面111且能穿刺、避免堵塞的針頭121,每個金屬毛細管12的下端嵌入或持平或凸出于有槽基座11的下表面112。
由此,根據本發明實施例的空心金屬微針陣列10,通過在有槽基座11的側面113上設置至少兩個間隔開布置、相互平行的凹槽11a,將多個金屬毛細管12可以分別放置并通過膠粘劑13固定在多個凹槽11a內,使金屬毛細管12以直線式或曲線式的線性陣列為結構單元進行組裝,不僅結構較簡單,堅固性好,結構穩定、可靠,設計靈活多樣,易于滿足不同的實際需求,且制造工藝十分簡單,可塑性強、具有較好的一致性,重復性高,非常適用于機械化低成本組裝批量生產。該空心金屬微針陣列10的結構與制造工藝簡單、一致性好、重復性高、可用于批量生產、應用范圍廣。
如圖1所示,在本實施例中,該空心金屬微針陣列10包括具有上表面111、下表面112和側面113的圓柱形有槽基座11、按照一定間隔且互相平行排列的3個金屬毛細管12和膠粘劑13。
需要說明的是,金屬毛細管12為細長的空心金屬管,可以是空心圓管、錐管和多邊形管等,即金屬毛細管12可以具有多種形狀和尺寸,金屬毛細管12的制備材料可以為鈦、銅、鋁、鐵、鎳、鎢、不銹鋼、鈦合金、鋁合金、鎳合金、銅合金等任意一種或幾種,但不限于此。在金屬毛細管12的表面上還可以涂覆有其它材料薄膜如金、鉑等金屬薄膜或聚合物薄膜,金屬毛細管12的材質及其規格尺寸依據具體情況及具體應用進行選取,對本領域的技術人員可以理解,如金屬毛細管12應用于醫療給藥器件,可以采用外徑為100微米—3000微米的不銹鋼針管,再如,凸出于上表面111的針頭高度可以是500微米—6000微米。所凸出的高度按照實際需要進行設置,多個金屬毛細管12可以全部等高或根據需要有所不同。針頭121的具體形狀可以采用多種樣式,在同一陣列中的針尖形狀及其方位可以相同或不同。
有槽基座11可由金屬、陶瓷、玻璃或聚合物等各種材料制備,其具體形狀與尺寸可以根據需要進行靈活設計,如可以是類似條帶、磚、圓柱或圓環、或圓弧等多種形狀。作為一種優選,有槽基座11由聚合物材料制備。不僅可以采用各種聚合物通過注塑方法批量加工制造而成,還可以通過切割、加熱或加壓塑性形變等方法進一步加工定型。形成的有槽基座11不僅結構堅固、穩定性好,具有比重小、強度大、塑性好、成本低等特點,且實用性較強,適于被重復地批量生產。例如,聚合物材料可采用聚丙烯或聚氯乙烯或ABS工程塑料或有機玻璃等,也可以采用環氧樹脂等樹脂材料。
膠粘劑13對金屬毛細管12和有槽基座11均具有較高的粘結性,滿足要求的膠粘劑13有很多,如應用于醫療給藥器件,可以選用環氧樹脂、紫外膠等醫用膠粘劑13在室溫、加熱或光照等條件下實施固化。
每個金屬毛細管12分別通過膠粘劑13固定在凹槽11a內,即將每個金屬毛細管12放入凹槽11a后再涂覆、填充膠粘劑13,通過膠粘劑13的固化粘結作用,對金屬毛細管12起固定作用,防止金屬毛細管12相對于有槽基座11活動,在實際應用中接觸液體時還具有密封作用,不僅操作簡單方便,且成本較低,大大地節約了加工成本,簡化了金屬毛細管12與凹槽11a的裝配工序,提高了金屬毛細管12與有槽基座11的裝配效率。
優選地,有槽基座11的全部側面113被一層膠粘劑13覆蓋并與固定金屬毛細管12時固化。
具體地,如圖2所示,在本實施例中,有槽基座11形成圓柱狀,有槽基座11的側壁設有三個沿其周向間隔開布置的凹槽11a,三個金屬毛細管12分別放置在凹槽11a內,膠粘劑13不是有選擇地僅涂覆在凹槽11a處將金屬毛細管固定住,而是進一步在有槽基座11的整個側面都涂覆并固化有一層膠粘劑13,這一方面更有利于提高加工效率,另一方面也增大了金屬毛細管12到結構邊沿的距離,這種結構如被粘結固定在針座上用于制作針頭時就可以有效避免金屬毛細管12口被流動的膠粘劑13接觸后堵塞,從而大大提高成品率。
更進一步地,有槽基座11的上表面也涂覆有膠粘劑13,這將對涂膠工藝的要求更為寬松,更有利于提高加工效率。
有利地,金屬毛細管12的個數與凹槽11a的個數一一對應,每個凹槽11a內分別放置有一個金屬毛細管12。
也就是說,多個金屬毛細管12分別對應地放置在有槽基座11上多個凹槽11a內,金屬毛細管12的數量與凹槽11a的數量相等且位置一一對應,如四個金屬毛細管12對應有槽基座11上的四個凹槽11a,四個金屬毛細管12的位置與四個凹槽11a的位置也對應設置,即在每個凹槽11a內分別放置有對應的一個金屬毛細管12,使多個金屬毛細管12以線性陣列或環形陣列為結構單元進行組裝,結構緊湊。
其中,凹槽11a的寬度為d,金屬毛細管12的外徑為D,D≤d<2D。
換言之,凹槽11a的寬度用d表示,金屬毛細管12的外徑用D來表示,凹槽11a的寬度不小于金屬毛細管12的外徑,但小于金屬毛細管12外徑的二倍,即凹槽11a的寬度小于金屬毛細管12外徑的二倍且大于等于金屬毛細管12的外徑,凹槽11a的寬度介于金屬毛細管12的外徑與兩倍的金屬毛細管12外徑之間,如凹槽11a的寬度可以為D、1.2D、1.4D、1.6D、1.8D,具體可以依據實際情況進行選取設定,凹槽11a的寬度由金屬毛細管12的外徑決定,通過將凹槽11a的寬度限定在上述范圍之內,有利于對金屬毛細管12進行機械化排列和避免漏排、多根并排的現象,且易于對金屬毛細管12進行粘結固定。
可以理解的是,有槽基座11上凹槽11a的寬度不易過小或過大,否則不利于對金屬毛細管12進行機械化排列和粘結固定。
進一步地,凹槽11a的深度為h,金屬毛細管12的外徑為D,0.5≤h/D≤1.5。
也就是說,金屬毛細管12的外徑用D表示,凹槽11a的深度用h來表示,凹槽11a的深度與金屬毛細管12的外徑的比值不小于0.5,且不大于1.5,即凹槽11a的深度與金屬毛細管12的外徑的比值大于等于0.5且小于等于1.5,凹槽11a的深度與金屬毛細管12的外徑的比值介于0.5至1.5之間,例如凹槽11a的深度與金屬毛細管12的外徑的比值可以取0.5、0.7、0.9、1.1、1.3或者1.5,具體可以依據實際情況進行選取設定,凹槽11a的深度由金屬毛細管12的外徑決定,通過將凹槽11a的深度與金屬毛細管12的外徑的比值限定在上述范圍之內,有利于在有槽基座11上對金屬毛細管12進行機械化排列并避免漏排、多根并排的現象,且方便對金屬毛細管12的粘結固定,提高了生產效率。
可選地,有槽基座11形成為圓柱狀或板狀或條狀或弧狀或環狀,多個所述凹槽11a在所述有槽基座11的側面113按照設計間距分布。
具體地,如圖1所示,有槽基座11形成為圓柱狀,多個凹槽11a沿有槽基座11的周向側面113間隔開均勻分布,即多個凹槽11a呈環形陣列布置,凹槽11a數量可以為三個、五個、七個等,可以根據實際需要進行設置,本發明對凹槽11a的數量不做具體限定,通過將多個凹槽11a間隔均勻地排布在有槽基座11的周向側面113上,不僅外形美觀,且加強了有槽基座11上多個凹槽11a的集中程度,結構緊湊。
如圖3所示,在本實施例中,有槽基座11形成為長條狀,多個凹槽11a沿有槽基座11的一個側面互相平行地均勻排布,即多個凹槽11a呈線性陣列布置,且每個凹槽11a的長度方向與有槽基座11的上表面、下表面垂直。其中,凹槽11a截面的實際形狀可以多樣,例如,凹槽11a的截面形狀可以形成“匚”形,其上可以具有圓弧或倒角,主要由設計與采用的加工設備、工藝條件決定。
圖3中凹槽11a的長度與有槽基座11的厚度相同,例如可以是0.1mm-20mm,優選地,凹槽11a的長度可以是0.5mm-10mm,或1mm-6mm,具體地,如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等,有槽基座11的形狀及其大小、凹槽11a數量及其間距等可以根據金屬毛細管12總數、陣列密度、凸出的針尖高度等實際需要進行靈活設定。
在本發明的另一些具體實施方式中,有槽基座11包括至少兩個,至少兩個有槽基座11的側面113兩兩相對布置且通過膠粘劑13密封相連以固定成為一個復合有槽基座。
換言之,采用膠粘劑13將多個有槽基座11通過側面113依次粘結固化而形成了一個復合有槽基座。這時可以采用先插接金屬毛細管12再填充膠粘劑13固化的方式最終形成空心金屬微針陣列10。另外,也可以采用先在全部單個有槽基座11上各自形成空心金屬微針陣列10,然后粘結固化多個有槽基座11于一體,最終制成具有復合有槽基座的空心金屬微針陣列10,這樣也更有利于排針工藝與機械化批量生產。
在本發明的另一些具體實施方式中,有槽基座11或有槽復合基座的側面通過膠粘劑13與無槽基座14相連并固定成為一個整體,所述無槽基座14的側面上沒有所述凹槽11a。這樣一方面更加美觀、可進一步加固有槽基座11,另一方面與在有槽基座11的全部側面113覆蓋有一層固化的膠粘劑13的作用相同,即增大了金屬毛細管12到結構邊沿的距離,這種結構如被粘結固定在針座上用于制作針頭時就可以有效避免金屬毛細管12口被流動的膠粘劑13接觸后堵塞,從而大大提高成品率。
可選地,無槽基座14可由金屬、陶瓷、玻璃或聚合物等各種材料制備,優選地,無槽基座14可以選取與有槽基座11相同的材料制備,從而提高空心金屬微針陣列10的整體美觀性。
參照圖4,一個有槽基座11形成為長方形,在其兩個側面113上均勻設置著多個凹槽11a,每個凹槽11a中均采用膠粘劑13固定著一個金屬毛細管12,此外,在這兩個側面113上還分別采用膠粘劑13連接固定著一個無槽基座14而成為一個復合有槽基座。
參照圖5,該復合有槽基座由三個相同的長方形有槽基座11和一個長方形無槽基座14分別采用膠粘劑13在它們的側面兩兩粘結固定而成,且有槽基座11上的多個凹槽11a全部設置在同一個側面113上,無槽基座14設在位于最外側的有槽基座11的一側以封閉該有槽基座11的凹槽11a的開口。
該空心金屬微針陣列10中金屬毛細管12的上端均凸出于基座的上表面111,所凸出的高度可以按照實際需要進行設置,多個金屬毛細管12可以全部等高布置,或根據需要設置不同的高度,金屬毛細管12的上端為有利于穿刺、避免阻塞的針頭121,其具有三斜面針尖,可以是能穿刺、避免堵塞的各種針尖結構,也可以是其它常用的單斜面或多斜面的針尖結構。通常金屬毛細管12同一端的針頭121具有相同的針尖結構,也可以采用不同的結構,不影響應用效果即可。金屬毛細管12的下端嵌入、持平或凸出于基座的下表面112,金屬毛細管12位于上表面111與下表面112之間的部分固定在基座內。
可選地,復合有槽基座包括第一有槽基座114和第二有槽基座115,第一有槽基座114形成為圓柱狀,第二有槽基座115形成為套設在所述第一有槽基座114外周側面的環形或中間有斷面的C形。
如圖6所示,在本實施例中,第一有槽基座114的外周側面113上設有多個沿其周向間隔開分布的凹槽11a,第二有槽基座115呈環形分布且套設在第一有槽基座114的外周,即第二有槽基座115位于第一有槽基座114的外側,且在側面113通過膠粘劑13密封相連,從而實現第一有槽基座114與第二有槽基座115的固定連接。
此外,在第二有槽基座115的外側還采用膠粘劑13相連、密封并固定有一個環形無槽基座14。這些有槽基座11或無槽基座14可以采用同一種聚合物如聚丙烯塑料制備而成,也可采用不同種類的其它材料如有機玻璃或環氧樹脂等制成。如果需要,當然還可以采用類推的方法在上述復合有槽基座中設置第三個或更多個有槽基座11。
當然,第二有槽基座115的橫截面也可以形成外套在第一有槽基座114上的半環形,并且與第一有槽基座114的外壁面通過膠粘劑13密封連接成一個整體,結構簡單,連接方便。
在本發明的一些具體實施方式中,有槽基座11形成圓柱狀且中部設有上下貫通的通孔114a,所述通孔內插接固定有所述金屬毛細管12。
參照圖7,第一有槽基座114形成圓柱狀,第二有槽基座115形成外套在第一有槽基座114上的環形,第二有槽基座115的外側套設有無槽基座14,可選地,無槽基座14也可以形成環形。
其中,在第一有槽基座114的中央位置布置有通孔114a,通孔114a的截面形狀與凹槽11a的截面形狀不同,例如,凹槽11a的截面形狀可以形成“匚”形,而通孔114a的截面形狀可以形成為圓形,且位于第一有槽基座114的正中央,在通孔114a內可以放置金屬毛細管12,即金屬毛細管12可以插入通孔114a,然后通過膠粘劑13密封固定在通孔114a處。
因此,該空心金屬微針陣列10的結構簡單,樣式靈活,制造工藝簡單,可塑性強、一致性好,重復性高,可用于批量生產。
在本發明的一些具體實施方式中,凹槽11a包括互相連通的豎直段11aa和導向段11ab,豎直段11aa設在有槽基座11的側面113且沿有槽基座11的軸向延伸,導向段11ab設在有槽基座11的上表面111上且與豎直段11aa的上端連通,金屬毛細管12包括第一管段122、第二管段123和第三管段124,第一管段122放置在豎直段11aa內,第二管段123放置在導向段11ab內,第三管段124沿有槽基座11的軸向突出有槽基座11的上表面111向上延伸。
參照圖8,凹槽11a主要由相互連通的豎直段11aa和導向段11ab組成,在有槽基座11上豎直段11aa與導向段11ab一一對應,且導向段11ab與豎直段11aa相互垂直布置,具體地,豎直段11aa位于有槽基座11的側部且沿有槽基座11的豎直方向延伸,豎直段11aa形成相對于有槽基座11的側壁向內凹陷的豎向槽,豎直段11aa的上端與導向段11ab連通,導向段11ab位于有槽基座11的上表面111且相對于有槽基座11的上表面111向下凹陷以形成為橫向槽。
金屬毛細管12主要由第一管段122、第二管段123和第三管段124組成,第一管段122相對應地放置在凹槽11a的豎向槽內,第二管段123相配合地放置在凹槽11a的橫向槽內,第三管段124裸露在有槽基座11上表面111之上,即第三管段124突出于有槽基座11的上表面111且沿著豎直方向向上延伸,第一管段122與第二管段123相互垂直,第二管段123與第三管段124相互垂直,第一管段122的上端與第二管段123的一端連接,第三管段124的下端與第二管段123的另一端連接,通過凹槽11a與金屬毛細管12各部分的配合放置,在凹槽處11a涂覆膠粘劑13并固化后將使得金屬毛細管12可以十分牢靠地在凹槽11a內固定。
在本發明中,金屬毛細管12的下端可以嵌入在凹槽11a內或與有槽基座11的下表面112平齊,但制造時需特別注意涂覆的膠粘劑13不能阻塞住金屬毛細管12的下端口。作為優選,金屬毛細管12的下端向下突出于有槽基座11的下表面112向下延伸。
如圖9所示,金屬毛細管12放置在凹槽11a內時,金屬毛細管12的下端可以伸出凹槽11a之外,且突出于有槽基座11的下表面112向下延伸,即金屬毛細管12的下端布置在凹槽11a之外,這樣可以有效避免金屬毛細管12的下端口被膠粘劑13堵塞,從而明顯提高涂膠工藝的效率與成品率。
優選地,金屬毛細管12的下端形成為適于穿刺且避免阻塞的針頭121。
參照圖10,金屬毛細管12的下端伸出凹槽11a之外,并突出于有槽基座11的下表面112向下延伸形成針頭121,該針頭121同樣適于穿刺且能有效避免堵塞,每個金屬毛細管12的上端和下端分別形成針頭121,這樣在排針操作過程中就可以不必關心金屬毛細管12上、下端擺放的方向是否顛倒,從而大大提高工效與成品率。此外,金屬毛細管12凸出于有槽基座11的上表面111的針管長度和凸出于有槽基座11的下表面112的針管長度也可以不同,具體可依據實際應用選取,本發明對此不做限定。
本發明的空心金屬微針陣列10可以充分利用現有的注塑、排針、上膠、固化、擠壓、切割等工藝與設備進行制造,對現有的個別關鍵設備進行適當的改造就可以實現自動化的大批量生產,重復性好。
下面結合附圖11具體描述根據本發明第二方面實施例的注射針頭。
根據本發明實施例的注射針頭包括針座20和根據上述實施例中的空心金屬微針陣列10,針座20具有互相導通的第一端口21和第二端口22,第一端口21形成為適于連接注射筒的注射接口,空心金屬微針陣列10通過膠粘劑13密封、固定在第二端口22內。
換句話說,該注射針頭主要由針座20和空心金屬微針陣列10組成,針座20具有第一端口21和第二端口22,第一端口21與第二端口22相互導通,即第一端口21位于針座20的下端,第二端口22位于針座20的上端,第一端口21形成的注射接口可以用于連接注射筒,第二端口22可用于空心金屬微針陣列10的安裝,即在針座20的上端(第二端口22)可布置空心金屬微針陣列10,在針座20的下端(第一端口21)可與注射筒進行連接。
由于根據本發明上述實施例的空心金屬微針陣列10具有上述技術效果,故根據本發明實施例的注射針頭也具有相應的技術效果,即注射針頭的結構與制造工藝簡單、一致性好、重復性高、可用于批量生產、使用安全方便、應用范圍廣。
如圖11所示,本發明實施例采用上述空心金屬微針陣列10的注射針頭包括針座20及針座20上端通過膠粘劑13固定的空心金屬微針陣列10,針座20的下端形成為用于連接注射筒的注射接口。進一步說明的是,膠粘劑13可以采用熱固型或紫外光固化等多種醫用膠粘劑13,也可以采用與粘結金屬毛細管12在有槽基座凹槽11a中相同的膠粘劑13,本發明對此不做限定。
為了便于制造時固定空心金屬微針陣列10深入針座20的位置,可以在針座20內的適當位置增加凸起定位結構,如在針座20上端到該位置附近設計成孔徑逐漸縮小的錐形結構,既可以自動定位,又可以有效地避免在上膠時膠粘劑13會堵塞下表面112一側的金屬毛細管12的管口。原則上,通過適當設計,針座20的下端可以與所有類型的注射筒的注射接口進行有效連接。
本發明提出的注射針頭,其能夠直接安裝在各種市售注射筒上,進行無痛、快速的肌肉、皮下或皮內注射,使用安全方便。
下面詳細描述根據本發明第三方面實施例的注射器(未示出)。
作為對上述注射針頭的進一步拓展,本發明提出可以將空心金屬微針陣列10通過膠粘劑13密封、固定在各種規格注射筒的注射接口內,這樣就成為了一個注射器。換句話說,以各種規格注射筒的注射接口為針座,在其上端通過膠粘劑13密封、固定空心金屬微針陣列10,這樣的注射器不僅能夠實施無痛、快速的肌肉、皮下或皮內注射,使用安全方便,且結構更加緊湊。
優選地,注射器還包括:自毀結構(未示出),自毀結構設在注射接口內,空心金屬微針陣列10通過膠粘劑13密封、固定在自毀結構上,自毀結構被構造成適于容納空心金屬微針陣列10不可逆的縮入。
也就是說,注射器還包括自會毀結構,自毀結構布置在注射接口內,空心金屬微針陣列10布置在自毀結構上,且空心金屬微針陣列10通過膠粘劑13與自毀結構配合固定,待完成注射藥液后,操作人員就可以啟動自毀結構進而使得空心金屬微針陣列10的針頭永久性回縮而不能再次進行穿刺,安全性高,且不會因誤操作而發生交叉感染。
下面結合附圖12具體描述根據本發明第四方面實施例的預灌裝注射器100。
根據本發明實施例的預灌裝注射器100包括:針座20、取液針30、根據上述實施例中的空心金屬微針陣列10和注射液存儲器40,針座20具有互相導通的第一端口21和第二端口22,第一端口21形成為適于連接注射液存儲器40的接口,第一端口21與第二端口22之間設有隔層23,隔層23上設有貫通第一端口21和第二端口22的貫穿孔23a,取液針30插接并通過膠粘劑13密封、固定在貫穿孔23a內,取液針30朝向第一端口21的一端形成為針頭121,空心金屬微針陣列10通過膠粘劑13密封、固定在第二端口22內且與隔層23之間限定出空腔,注射液存儲器40可插入第一端口21內并能相對移動,且注射液存儲器40上的頂蓋彈性體41適于被取液針30穿刺取液。
也就是說,預灌裝注射器100的注射液存儲器40的上、下兩端分別主要由頂蓋彈性體41和活塞42組成,注射液存儲器40內存儲的藥液封閉在頂蓋彈性體41和活塞42之間。具體地,在使用時,用戶可以通過不斷按壓設置在注射液存儲器40的底部活塞42,首先將注射液存儲器40推向取液針30并被刺入,接著繼續按壓底部活塞42將會擠壓注射液存儲器40內的藥液經取液針30流出至空心金屬微針陣列10。
換言之,該預灌裝注射器100還包括針座20、取液針30、上述實施例中的空心金屬微針陣列10和注射液存儲器40,在針座20上具有第一端口21和第二端口22,第一端口21位于第二端口22的下方且相互導通,第一端口21即為連接注射液存儲器40的接口,在第一端口21和第二端口22之間還設置有隔層23,在隔層23上具有貫穿孔23a,第一端口21和第二端口22通過貫穿孔23a導通。取液針30可插接并通過膠粘劑13密封、固定在貫穿孔23a內,取液針30的針頭121朝向第一端口21設置,在第二端口22內通過膠粘劑13密封、固定有空心金屬微針陣列10,且在隔層23與空心金屬微針陣列10之間限定出空腔,注射液存儲器40與第一端口21相連接。
進一步地,在注射液存儲器40的頂端設置有頂蓋彈性體41,取液針30的針頭121可以將注射液存儲器40的頂蓋彈性體41刺穿,以進行吸取注射液存儲器40內的液體。在注射液存儲器40的底部設置有活塞42,通過按壓底部活塞42就可以推動注射液存儲器40移向取液針30直至頂蓋彈性體41被刺穿,這時繼續按壓底部活塞42就會將藥液從注射液存儲器40內經取液針擠出并流向空心金屬微針陣列10。
頂蓋彈性體41即頂蓋采用彈性材料如醫用橡膠制成,從而便于取液針30的針頭121刺穿頂蓋伸入注射液存儲器40內部進行取液。
金屬取液針30通常采用不銹鋼等醫用金屬材料制造,金屬取液針30的兩端均可設計為各種針頭121結構,這樣在制造時不必擔心裝錯取液針30的方向,同時為了保證流通性,金屬取液針30的外徑通常比空心金屬微針陣列10上的金屬毛細管12的外徑大,金屬取液針30的長度也可能會比空心金屬微針陣列10上的金屬毛細管12的長。
在注射液儲存器中可以預灌裝各種藥液,并因此可被稱為該藥液的預灌裝注射器100,這種預灌裝注射器100在野外活動、邊遠山區或戰場自救中可望獲得重要應用。
總而言之,上述注射針頭與注射器均可采用現有技術進行批量制造,實施注射時無痛、快捷、安全、方便。
本領域技術人員應當理解的是,根據本發明的實施例的空心金屬微針陣列10和具有其的注射針頭、注射器和預灌裝注射器100的結構、形狀等不局限于圖1-12中所示,附圖中所示的形狀和結構僅為參考,而不應視為對本發明的限制。
需要說明的是,以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變型,這些改進和變型也應視為在本發明的保護范圍之內。
由于根據本發明上述實施例的空心金屬微針陣列10具有上述技術效果,故根據本發明實施例的注射針頭也具有相應的技術效果。即預灌裝注射器100的結構與制造工藝簡單、一致性好、重復性高、可用于批量生產、使用安全方便、應用范圍廣。
根據本發明實施例的空心金屬微針陣列10和具有其的注射針頭、注射器和預灌裝注射器100的其他構成以及操作對于本領域的普通技術人員來說是可知的,在此不再詳細描述。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接或彼此可通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。